催化燃燒設備工藝設計要點

 

相信很多人都聽說過催化燃燒設備，尤其是那些需要廢氣處理的企業，其中催化燃燒是一種應用率很高的環保設備。今天我給大家介紹一下這個設備的工藝流程和設計要點。

 

催化燃燒設備的工藝原理:

 

催化凈化是典型的氣固催化反應，其本質是活性氧深度氧化。在催化凈化過程中，催化劑的作用是降低活化能，同時催化劑表面具有吸附作用，使反應物分子富集在表面，提高反應速率，加速反應，在催化劑的幫助下，有機廢氣可以在低起燃溫度下進行無焰燃燒，氧化分解為CO2和H2O，同時可以釋放大量熱能，從而達到去除廢氣中有害物質的方法。

 

催化燃燒設備的工作流程；

 

1.廢氣預處理設備。

 

2.氣體-氣體熱交換器。

 

3.預熱室。

 

4.催化反應器。

 

5.氣體-氣體熱交換器。

 

6.吹掃氣體排空催化燃燒設備采用多條氣路連續工作，多個活性炭吸附箱交替工作，一個催化燃燒室。

 

活性炭吸附箱吸附廢氣，達到飽和時停止吸附操作，立即進行脫附處理。同時第二活性炭吸附箱進行吸附濃縮，達到飽和時停止吸附操作，立即進行脫附處理。以此類推，以下活性炭吸附箱與第一個活性炭吸附箱具有相同的吸附和脫附過程。這些脫附的有機廢氣經過濃縮(濃度比原來高幾倍)，送到催化燃燒室進行催化燃燒。催化劑在250 ~ 350℃的高溫下進行催化氧化反應，即“燃燒”，使有機廢氣轉化為無害的CO2和H2O并排放。當有機廢氣濃度達到2000PPm以上時，有機廢氣可以在催化床中保持自然狀態，無需外部加熱，燃燒后的尾氣大部分排放到大氣中。

 

催化燃燒設備的廢氣處理過程主要包括三個部分:氣體吸附過程、氣體脫附過程和催化燃燒過程。

 

1.氣體吸附過程:利用活性炭的物理特性吸附VOCs有機廢氣，利用蜂窩狀活性炭比表面積大、吸附能力強的特點將有機廢氣吸附到活性炭微孔中。活性炭吸附飽和后，立即進行氣體脫附過程。

 

2.脫附氣體過程:活性炭微孔被吸附飽和時，就不能再被吸附。此時，催化床產生的高溫熱空氣被用來加熱和脫附飽和的活性炭。活性炭微孔中的VOCs遇到高溫后會自動與活性炭分離，使活性炭脫附再生，脫附的VOCs氣體會立即進入催化燃燒室進行催化燃燒。

 

3.催化燃燒過程:脫附的VOCs有機廢氣經過濃縮，濃度是原來的幾十倍甚至幾百倍，送到催化燃燒室進行催化燃燒。在250 ~ 350℃的高溫和貴金屬催化劑的催化氧化作用下，揮發性有機化合物有機廢氣轉化為無害的CO2和H2O并排放，從而凈化了氣體。

 

催化燃燒工藝設計要點；

 

(1)耗能催化燃燒需要在一定溫度下進行，低溫氣體必須加熱。風量越大，能耗越大，運行成本越高。因此，在選擇這種工藝時，在保證收集效率的前提下，盡可能減少廢氣量，既能提高廢氣濃度和廢氣的單位熱值，又能減少風量和能耗。同時也要考慮從熱尾氣中回收熱量。

 

(2)設備預熱應是動態的，而不是靜態的；初始預熱階段使用的氣體一般是空氣，不是廢氣，系統達到設計溫度后才能切換為廢氣。

 

(3)安全有機廢氣一般易燃易爆。雖然高濃度可以回收有機燃燒產生的部分熱量，降低能耗，但在處理過程中必須將其濃度控制在爆炸極限以內。一般需要設置防爆板、可燃氣體探測器、緊急排空閥、稀釋閥、防火閥等。

 

(4)熱量回收方法在能耗可以接受的情況下，對于風量較小的情況，一般采用簡單管直接換熱來回收熱量；對于超出可接受范圍的能耗，一般需要大風量的再生催化燃燒，可以提高熱量回收效率。